[发明专利]用于发动机气缸内的活塞及活塞式发动机

说明书

一种用于发动机气缸内的活塞(3)以及具有该活塞(3)的活塞式发动机，该活塞(3)包括从顶面向内凹陷形成的凹口(30)，该凹口(30)的整体空间呈圆台形，该圆台的上底直径与活塞外径的比值为0.25～0.55；该圆台的下底直径与活塞外径的比值为≥0.4。该发动机不再需要专门的点火装置，燃料燃烧更充分，燃烧效率更高；且凹口(30)的出口大小抑制了爆震的产生，可相对提高发动机的功率和热效率。

技术领域

本发明涉及一种活塞式发动机，尤其涉及用于发动机气缸内的活塞，其具有设于顶部的凹口。

背景技术

汽油机、煤油机等传统的点燃式发动机，由于需要专门的电火花来点燃混合气，燃烧中存在爆震等现象，其压缩比较小(8～12)，导致其热效率较低，已不能适应热效率越来越高的要求。

压燃式发动机，是不靠电火花点火，而是依靠压缩终了时缸内的高温、高压引起混合气自燃的内燃机。专利文献CN101761415A公开了一种具凹口的柴油机活塞及压燃式发动机，其在燃料喷射入凹口后，由于燃油束空间分布不合理、到达活塞壁的距离短，不利于燃料空气的混合，燃料燃烧得不充分，尾气污染物排放较多；且容易产生爆震。如果不希望这些缺陷，只能相应地减少发动机压缩比，而这将降低发动机的功率和热效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种用于发动机气缸内的活塞及活塞式发动机，它们既可以提高燃料的燃烧效率，又可以抑制爆震的发生，最终提高发动机的功率和热效率。

本发明的用于发动机气缸内的活塞，提供了一种技术方案：一种用于发动机气缸内的活塞，包括从顶面向内凹陷形成的凹口，该凹口的整体空间呈圆台形，即凹口的内径由底面到口部逐渐减小，且该圆台的上底直径与活塞外径的比值为0.25～0.55；该圆台的下底直径与活塞外径的比值为≥0.4。

作为优选的，所述圆台的梯形剖面的底边与侧边的夹角<60°。

本发明的活塞式发动机，包括气缸，内套于汽缸壁的活塞及正对该活塞的喷油器，所述喷油器的喷嘴形成的喷油束锥角≥60°；

作为优选的，所述活塞包括从顶面向内凹陷形成的凹口，该凹口的整体空间呈圆台形，即凹口的内径由底面到口部逐渐减小，且该圆台的上底直径与活塞外径的比值为0.25～0.55；该圆台的下底直径与活塞外径的比值为≥0.4。

作为优选的，所述圆台的梯形剖面的底边与侧边的夹角<60°。

本发明不再需要专门的点火装置，且相较于现有的压燃式发动机，圆台形凹口在燃料喷射入后燃油束空间分布更合理、到达活塞壁的距离更长，更利于燃料空气的混合，燃料充分燃烧，燃烧效率更高；且凹口的出口大小抑制了爆震的产生，提高发动机的功率和热效率。

附图说明

图1是本发明的活塞式发动机的剖视图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本发明的活塞的凹口的尺寸关系图；

图4是本发明的发动机的进气过程示意图；

图5是本发明的发动机的排气过程示意图。

图中：1、气缸盖；11、进气口；111、进气门；12、排气口；121、排气门；2、气缸壁；3、活塞；30、凹口。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。